版權資訊
書 名: FLUENT入門與進階教程
作 者:於勇
出版時間: 2008
ISBN: 9787564016814
開本: 16
定價: 38.00 元
內容簡介
《FLUENT入門與進階教程》是一本介紹計算流體力學軟體FLUEN'T套用方法的指導性教材。全書主要內容包括FLUENT軟體概述、流體力學與計算流體力學基礎、流體流動的數值模擬、自然對流與輻射傳熱、離散相的數值模擬、多相流模型、燃燒的數值模擬一組分輸運與化學反應模型、移動與變形區域中流動問題的模擬、FLUENT中常用的邊界條件、用戶自定義函式UDF、並行計算等。每個章節中的實例均有詳細的說明與詳盡的操作步驟,讀者按照書中的提示與步驟操作即可完成一個具體問題的數值模擬與分析,進而逐步掌握利用FLUEN'T進行流體流動與傳熱數值模擬的基本方法和技巧。《FLUENT入門與進階教程》所選實例具有代表性,有一定的難度(例如飛行器外流與複雜鏇風分離器內流的數值模擬),讀者可以通過這些實例的學習迅速掌握解決實際工程問題的思路與方法。
編輯推薦
《FLUENT入門與進階教程》內容全面、新穎、實用,可作為流體工程、動力、能源、水利、航空、冶金、海洋、環境、氣象等專業領域的本科生和研究生教材,也可供上述領域的科研人員,特別是從事CFD模擬的人員閱讀參考。《FLUENT入門與進階教程》必備的理論知識和全面的案例分析,幫您加深理解FLUENT軟體的算法、模型等理論基礎
深入的參數設定解析和詳盡的操作步驟,幫您掌握解決複雜工程問題的思路和方法
全面包含了流體流動、傳熱、燃燒、多相流、動格線、UDF等層面的典型工程套用案例
附加光碟中提供了所有實例檔案和實用UDF的源檔案,使學習更加直觀
目錄
第1章 FLUENT軟體概述
1.1 FLUENT軟體包的組成
1.2 FLUENT軟體包的工程套用背景
1.3 FLUENT6-3的新特性_
1.4 FLuENT軟體包的安裝與運行
1.4.1FLUENT軟體包的安裝
1.4.2 FLUENT軟體包的運行
1.5 FLUENT的一個簡單實例
1.5.1問題描述
1.5.2實例分析
1.5.3實例操作步驟
第2章 流體力學與計算流體力學基礎
2.1 流體力學基礎
2.1.1一些基本概念
2.1.2流體流動的分類
2.1.3邊界層與繞流阻力
2.1.4可壓縮流體流動——氣體動力學基礎
2.1.5流體流動的控制方程
2.2 計算流體力學基礎
2.2.1計算流體力學的求解過程
2.2.2數值模擬方法和分類
2.2.3有限容積法的基本思想
2.2.4FVM的求解方法
第3章 流體流動的數值模擬
3.1 流體流動概述
3.2 二維定常可壓縮流場分析——NACA0006翼型氣動力計算
3.2.1概述"
3.2.2實例簡介
3.2.3實例操作步驟
3.3 二維非定常不可壓縮流場分析——卡門渦街
3.3.1概述
3.3.2實例簡介
3.3.3實例操作步驟
3.4 三維定常可壓縮流動——多翼飛行器外流流場
3.4.1概述
3.4.2實例簡介
3.4.3實例操作步驟
3.5 三維定常不可壓縮流動——鏇風分離器內流場模擬
3.5.1概述
3.5.2實例簡介
3.5.3實例操作步驟
第4章 自然對流與輻射傳熱
4.1 概述
4.1.1選擇輻射模型的標準
4.1.2各種輻射模型的優點和局限性
4.1.3浮力驅動流動與自然對流
4.2 實例
4.2.1實例操作步驟
4.2.2小結
第5章 離散相的數值模擬
5.1離散相模型概述
5.1.1離散相模型的套用限制
5.1.2粒子與湍流相互作用簡介
5.1.3非耦合與相間耦合
5.1.4離散相模型的計算策略
5.2 鏇風分離器內顆粒軌跡的模擬
5.2.1模擬對象描述
5.2.2實例操作步驟
5.2.3實例小結
第6章 多相流模型
6.1 多相流概述
6.1.1多相流動的分類
6.1.2多相流動系統的例子
6.2 多相流模型的選擇方法
6.2.1多相流動模擬的方法
6.2.2三種歐拉多相流模型選擇原則
6.3vof模型
6.3.1概述
6.3.2實例簡介
6.3.3實例操作步驟
6.4 Mixture混合模型
6.4.1概述
6.4.2實例簡介
6.4.3實例操作步驟
6.5Euleriall(歐拉)模型
6.5.1概述
6.5.2實例簡介
6.5.3實例操作步驟
第7章 燃燒的數值模擬一組分輸運與化學反應模型
7.1 概述
7.1.1層流有限速率模型.
7.1.2渦耗散模型
7.1.3渦一耗散一概念(EDC)模型
7.2 二維甲烷燃燒器的模擬
7.2.1模擬對象描述
7.2.2實例操作步驟
7.2.3實例小結"
第8章 移動與變形區域中流動問題的模擬
8.1 移動與變形區域中流動問題概述
8.1.1單一鏇轉坐標系SRF中的流動計算
8.1.2多重參考系MRF模型
8.1.3混合平面模型(MixingPlaneModel)
8.1.4滑移格線模型(slidingMeshs)
8.1.5動格線模型(DynamicMeshs)
8.2 多重參考系mrf模型的套用
8.2.1概述
8.2.2實例簡介
8.2.3實例操作步驟
8.3 SlidingMeshs滑移格線模型的套用
8.3.1實例簡介
8.3.2實例操作步驟
8.4 動格線模型的套用
8.41概述
8.4.2實例簡介
8.4.3實例操作步驟
第9章 FLUENT中常用的邊界條件
9.1 FLUENT中的邊界條件簡介
9.1.1FuJENT中邊界條件的分類
9.1.2FLIJENT中邊界條件的設定方法
9.2 FLuENT中流動入口和出口邊界條件
9.2.1流動邊界條件簡介
9.2.2邊界上湍流參數的確定
9.3 FLUENT中常用的邊界條件
9.3.1壓力進口邊界條件
9.3.2速度進口邊界條件
9.3.3質量流進口邊界條件
9.3.4壓力出口邊界條件
9.3.5出流(outflow)邊界條件
9.3.6壓力遠場邊界條件
9.3.7固壁邊界條件
9.3.8流體區域
9.3.9固體區域
9.3.10周期性邊界條件
9.3.11對稱邊界條件
9.3.12內部界面(interior)與交界面(interface)
9.3.13其他一些邊界條件
第10章 用戶自定義函式UDF
10.1 UDF基礎知識
10.1.1UDF概述
10.1.2UDF的功能
10.1.3格線術語簡介
10.1.4FLUENT中的數據類型
10.2 UDF宏簡介
10.2.1通用的DEFINE宏
10.2.2模型相關的宏函式
10.2.3多相流模型中的宏函式
10.2.4離散相模型中的宏函式
10.2.5動格線套用中的宏函式
10.2.6用戶自定義標量(UDS)輸運方程中的宏函式
10.3 一些其他的常用宏函式
10.3.1訪問求解器數據的宏函式
10.3.2做循環操作的宏函式
lO.3.3矢量操作的宏函式
10.3.4輸入輸出的宏函式
lO.4 UDF的編寫
10.4.1UDF程式編寫的基本步驟
10.4.2UDF的基本格式
10.5 uDF實例
10.5.1實例簡介
10.5.2沒有使用UDF情況下的實例計算結果
10.5.3使用UDF情況下的實例計算結果
10.5.4小結
第11章 並行計算
11.1概述
11.2實例
參考文獻
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文摘
第1章 FLUENT軟體概述
FLUENT是目前處於世界領先地位的商業CFD(Computational Fluid Dynamics計算流體動力學)軟體包之一,最初由FLUENT Inc.公司發行。2006年2月ANSYS Inc.公司收購FLUENT Inc.公司後成為全球最大的CAE(Computer Aided Engineering計算機輔助工程)軟體公司。FLUENT 6.3.26就是由ANSYS Inc.公司發布的最新的FLUENT版本,本書的所有內容都是以這個版本為基礎的。
FLUENT是一個用於模擬和分析複雜幾何區域內的流體流動與傳熱現象的專用軟體。FLUENT提供了靈活的格線特性,可以支持多種格線。用戶可以自由選擇使用結構化或者非結構化格線來劃分複雜的幾何區域,例如針對二維問題支持三角形格線或四邊形格線;針對三維問題支持四面體、六面體、稜錐、楔形、多面體格線;同時也支持混合格線。用戶也可以利用FLUENT提供的格線自適應特性在求解過程中根據所獲得的計算結果來最佳化格線。
FLUENT是使用C語言開發的,支持並行計算,支持UNIX和Windows等多種平台,採用用戶/伺服器的結構,能夠在安裝不同作業系統的工作站和伺服器之間協同完成同一個任務。FLUENT通過選單界面與用戶進行互動,用戶可以通過多視窗的方式隨時觀察計算的進程和計算結果。計算結果可以採用雲圖、等值線圖、矢量圖、剖面圖、XY散點圖、動畫等多種方式顯示、存貯和列印,也可以將計算結果保存為其他CFD軟體、FEM(Finite Element Method)軟體或後處理軟體所支持的格式。FLUENT還提供了用戶編程接口,運行用戶可以在FLUENT的基礎上定製、控制相關的輸入輸出,並進行二次開發。
1.1 FLUENT軟體包的組成
針對不同的計算對象,CFD軟體都包含有3個主要功能部分:前處理、求解器、後處理。其中前處理是指完成計算對象的建模,格線生成的程式;求解器是指求解控制方程組的程式;後處理是指對計算結果進行顯示、輸出的程式。FLUENT軟體是基於CFD軟體群的思想設計的。FLUENT軟體包主要由GAMBIT、Tgrid、Fliters、FLUENT幾部分組成。
(1)前處理器。包括GAMBIT、Tgrid和Fliters。其中GAMBIT是由FLUENT Inc.公司自主開發的專用CFD前置處理器,用於模擬對象的幾何建模以及格線生成。Tgrid是一個附加的前置處理器,它可以從GAMBIT或其他CAD/CAE軟體包中讀入所生成的模擬對象的幾何結構,從現有的邊界格線開始生成由三角形、四面體或混合格線組成的體格線。Filters實際上就是其他CAD/CAE軟體包,例如ANSYS、CGNS、I-DEAS、NASTRAN、PATRAN、ICEM等與FLUENT之間的接口,通過接口可以將由其他CAD/CAE軟體包所生成的面格線或體格線讀入到FLUENT。
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